第13屆珠海航展正在吸引全球目光,在這個展示舞臺上,我國集中亮相了一批高新技術和主戰裝備研發新成果,很多其他國家尚未擁有的先進技術,都進入了出口目錄之中,豐富的產品,讓人目不暇接。這其中,更有一些技術和裝備,是美國當年拿來吹牛的“新概念武器”,如今,卻都成為了我國手裡的“殺手鐧”。今天我們就一起盤點一下。
PL-15遠端空空導彈
在此次航展中,我國首次展示了用於出口的PL-15E空對空導彈。在國內,PL-15都還是剛剛服役的先進導彈,是殲-16、殲-10C、殲-20等空軍主力戰鬥機的最強空戰導彈。該導彈號稱射程全球最遠,國內型號據悉射程超過200公里,而即便是用於出口的PL-15E,也擁有145公里的射程,還使用了雙脈衝發動機技術,整體效能已經和美國AIM-120D差不多。
我國之所以使用雙脈衝導彈技術,並研發全新的PL-15空對空導彈,主要還是因為美國的雷神公司,在2008年宣佈,其研發當中的AIM-120D空空導彈,將會使用雙脈衝發動機。根據美國人的設想,如果使用了雙脈衝發動機技術,那麼AIM-120D空空導彈的射程將會達到AIM-120C空空導彈的2倍,也就是160公里。要知道,世界上很多戰鬥機,別說導彈打這麼遠,就連雷達都探測不到160公里遠。
一旦美國人的計劃實現,那麼其他國家的空軍都會陷入被動之中。要知道,美國是全球隱身戰鬥機最多的國家,本來美國空軍在作戰中就能依靠隱身戰鬥機,壓縮其他國家戰鬥機和地面雷達的發現距離,如果美國還能擁有射程超遠的空空導彈,在更遠距離發起攻擊,那其他國家的戰鬥機可就真沒有太多還手之力了。
在當時,我國空軍最先進的空空導彈是PL-12空空導彈,射程為80公里,在當時也屬於是先進的遠端主動制導空空導彈,假如美國的AIM-120D空空導彈射程真有160公里,那我國空軍戰機會陷入被動。於是,我國也決定開始雙脈衝發動機的研製工作,並且期望新一代PL-15空空導彈的效能可以比肩美國的AIM-120D導彈。
在美國人率先開始研發的情況下,我國科研人員努力攻關,本著為空軍提供最好導彈的追求,硬是在技術積累弱於美國的情況下,率先在2015年研發成功雙脈衝發動機,並將其配備到了PL-15空空導彈上。那什麼是雙脈衝發動機技術呢?傳統上,一枚空空導彈的火箭發動機藥室只有1個,發動機點火之後導彈開始加速,但是燃料消耗特別快,導彈在達到一定的射程後,就只能依靠之前積累的動能繼續“滑翔”,此時導彈的靈活性、射程、速度都大大降低。因此,過去常有導彈“動力射程”的說法,認為導彈打擊飛機,最佳的距離就在“動力射程”之內,超過這個距離,就很難繼續打擊戰鬥機。
而雙脈衝發動機,將導彈的藥筒分為兩個或者多個部分,透過程式和機械機構的控制,讓導彈在空中實現兩次或者多次的先後點火,這樣不但不能有效提高導彈的射程,還能夠在導彈發動最後攻擊時,再次點燃藥筒,取得新動能,在最終末端攻擊的時候,繼續保持強勁的機動性和飛行速度,提高了打擊目標的效能。
就在我國研發成功PL-15空空導彈後,美國卻宣佈AIM-120D空空導彈沒有使用雙脈衝發動機,美國的研發失敗了,所有技術轉入技術積累,為下一代導彈做基礎。而最終服役的AIM-120D空空導彈,只使用了傳統的火箭發動機,透過升級藥筒的效能,將導彈射程提高到了130公里。而我國的PL-15導彈,則在射程上超過了200公里,取得了美國人想要的優勢。很多媒體都說“美國負責提出思路,我國負責實現”,這就是一個例子。
圖為殲-20戰鬥機,他和PL-15的搭配,堪稱是最強空戰組合。
至於航展上展示的PL-15E導彈射程是145公里,是因為我國不能把太強的技術用於出口,肯定不能讓出口型和自用型一樣先進。但是即便如此,出口型PL-15E導彈的射程也超過了美國的AIM-120D導彈,就這款出口型導彈的發動機技術,也在美國技術之上。另外,PL-15導彈還使用了捷聯式慣性制導+雙向資料鏈修正+北斗制導+主動雷達制導的複合制導模式,保障了導彈的打擊精度,在總體效能上要比目前美俄兩國的空空導彈先進很多。
升力係數大於F-22的殲-20戰鬥機
殲-20戰鬥機已經服役多年,不算是新的戰鬥機了,而且第五代戰鬥機也確實是美國先造出來的,但是殲-20戰鬥機卻實現了美國一直吹噓的幾個能力,可以說,也正是美國標榜F-22A擁有很多新技術,才催生了殲-20的高效能。早在F-22A戰鬥機還是YF-22技術驗證機的時候,美國媒體就說,YF-22的的升力係數可達2.0,將會是全球機動性最好的戰鬥機。
要知道,以機動性著稱、使用升力體佈局、把腹部算作機翼的蘇-27戰鬥機,也就只有1.5的升力係數,如果F-22戰鬥機的升力係數能夠達到2.0,那麼這款氣動佈局看似一般的戰鬥機,將能夠在機動性上徹底壓制第四代戰鬥機。當時,美國提出的這一指標確實讓人吃驚,為了在發動機不如美國的情況下,追趕F-22A戰鬥機的機動能力,我國航工科技人員不得不在殲-20戰機上使用了頗為超前的設計。
比如,標準的全機升力體結構、抬式佈局+可動鴨翼、中距耦合鴨翼+邊條、大三角翼+全動垂尾,甚至還把所有的翼面與數字化飛控相結合,計算機輔助飛機姿態調整,實現了升力最大化和機動效能最最佳化,研製出一架升力係數超過2.1的高機動戰鬥機。殲-20由此成為全球第一款抬式佈局的五代戰鬥機,也是目前唯一一款。
當然,我國之所以敢於在殲-20戰鬥機的氣動佈局上,設計如此激進,也因為我國在研發殲-10戰鬥機時,就用上了比較成熟的中距耦合鴨翼和無尾三角翼佈局,因此在殲-20上再用一次,也已經得心應手。後來,美國逐步解密了F-22A戰鬥機的一些技術性能,令人驚訝的是,美國的F-22A戰鬥機升力係數為1.5-1.7,雖然依然很優秀,甚至超越了蘇-27,但是依然遠低於美國過去吹噓的2.0升力係數。但是就因為美國的無意吹噓,導致了我國對殲-20效能的極致追求,最終在技術上壓制了美國F-22A。
另外,美國在設計F-22戰鬥機的時候,總是吹噓F-22戰機的AN/APG-77雷達+綜合航電系統,甚至吹噓過F-22戰鬥機具有向後方“越肩”發射空空導彈的能力。這些後來證明沒那麼厲害、或者沒有實現的技術,最終也被我們充分重視起來,最終為殲-20配備了三面式相控陣雷達,EOST和EODAS相結合的光電/紅外探測系統,讓殲-20在雷達航電技術上,最終超越了美國。
騰雲高超音速空天飛行器
本屆航展中,我國亮相了一款高超音速空天飛行器,或者叫做組合飛行器,也就是“騰雲”工程。說起“騰雲”工程,就不得不提美國在2006年提出的“一小時打遍全球”計劃,當時美國打算髮展一種“空天轟炸機”,攜帶“高超音速導彈”,在陸地起飛就能飛到臨近空間高度,並且在這一接近太空的高度發射對地打擊武器後返回美國。
這一計劃剛一提出,就引發了中俄高度關注,俄羅斯甚至指出,美國此舉可以打破全球戰略平衡,讓核反擊和國土防空變得困難重重,而且美國也由此取得了“降維打擊”能力,在其他國家武器裝備無法到達的臨近空間高度,以及其他國家無法反應的1個小時內,就完成對熱點地區的干涉和對敵對目標的攻擊。在當時看來,“一小時打遍全球”實現之日,就是美國超強霸權確立之時。
然而,戲劇性的一幕出現了:15年後,我國高超音速武器已經發展成熟,裝備了東風-17等先進的滑翔式高超音速導彈,甚至還把高超音速導彈CM-401用於出口;在空天高超音速飛行器領域,我國的騰雲工程就像是美國的“空天轟炸機”一般,可以在陸地起飛到達臨近空間高度,並且在那裡完成任何想要的軍事行動。而反觀美國,高超音速導彈還沒有研發成功,高超音速空天飛行器更是早早下馬,美國“一小時打遍全球”的美好願望,似乎就要在我國實現了。
至於我國的“騰雲”工程,他是一種推動人類航空航天技術取得重大進步的飛行器。他使用兩個獨立的飛行器組合而成,負責揹負小空天飛機的是一架體積較大的載機,使用了乘波體設計,機頭十分尖銳,是典型的馬赫錐設計,有利於高超音速飛行。使用中,載機揹負著小飛行器滑跑起飛昇空,這種設計突破了高超音速飛行器的設計思路,是全球第一種水平起飛的高超音速飛行器。
起飛之後,他可以在30000米的高空,賦予其揹負的小空天飛機高達7馬赫的初始飛行速度,然後將其釋放出去,小空天飛機繼續加速飛行,最終速度可以接近15馬赫。完成任務後,載機和小空天飛機均可單獨返航降落,重複使用次數可達100次,總體飛行成本大大降低。雖然,騰雲工程是一項科技工程、民用工程,但是他的技術狀態完全和美國設想的“空天轟炸機”一致,我國又實現了一個美國吹噓的目標。
總的來看,美國這麼多年來,因為各種債務、戰爭問題,影響了經濟和技術的發展,很多過去的美好設想,概念是很好的、想法是超前的,但是實現難度越來越大、最終放棄。但是我國照著這些設想,卻發展出了一系列全新的技術裝備,這充分展示了我國強大的經濟和技術力量,也讓世界認識到了中國的新形象。